980PRO青春版 三星980固态硬盘评测

珠江路在线   2021年3月16日  

前言

近日我们收到了三星提供的型号为980的固态硬盘 。这款产品采纳DRAMLess 方案, 使用充 散 施展NVMe 协定的HMB技术并适当减低硬件成本,是一种很 正当的 取舍 。

980这个型号看起来不同三星以前的 特例 。 相熟三星固态硬盘的朋友应该都对它的型号后缀有所了解:旗舰PRO系列、高端EVO系列,以及QLC闪存专属的QVO系列 。而980的特别之处在于它没有任何后缀 。通过外包装大家应该 能够看到,980是一款DRAMLess无外置缓存设计的PCIe 3.0 NVMe M.2固态硬盘 。

作为三星第一款PCIE3.0接口无外置缓存 方案的SSD,980同旗舰级980PRO一样提供5年质保,耐用性指标也 彻底 雷同 。

在PCB的 反面,980同样采纳了 存在散热片 动机的多层复合 材料制成的标签,有助于减低闪存温度,削减过热限速状况的 产生 。

揭开三星980 1TB的正面标签 能够看到它 使用了一颗主控+一颗NAND闪存的极简布局 。这颗代号PABLO的S4LR033主控可能为四通道设计,也曾浮现在三星T7移动固态硬盘当中,不同的是在三星980上搭配了更新的第六代1xx层 重叠V-NAND闪存(3D TLC类型),相比第五代V-NAND, 重叠层数添加40%,读取延迟减低10%以上,写入延迟减低10%以上,功耗减低15% 。

闪存编号K9DVGY8J5BDCK0,也曾浮现在今年头问世的三星870EVO当中,单die容量512Gb,16die封装,总容量1TB,存储密度十分高 。16die封装的成本是 绝对较高的,不过三星这样做有自己的理由:单颗NAND闪存 能够 充足拉开同主控中间的 间隔,幸免受主控热量影响而过热 。

测试平台及信息 鉴别

测试平台:

CPU:Intel Core i9 9900K @5.0GHz(全部CPU节能 特点关闭)

主板:技嘉Z390 AORUS PRO WIFI

内存:HyperX Fury DDR4 3200MHz 16GB

硬盘:浦科特M6PRO 128GB(系统盘)

三星980 1TB(FW:1B4QFXO7)

系统:Windows 10 LTSB

驱动:系统默许stornvme

设置:除特别 注明以外,关闭ASPM及APST节能

CrystalDiskInfo信息 鉴别:

CrystalDiskInfo(CDI)是通用的固态硬盘SMART信息检测工具,三星980PRO具备和 其余NVMe固态硬盘 雷同的SMART定义, 容易的信息 鉴别 能够无需借助三星Magician工具箱软件 。

三星980的主控 支撑NVMe 1.4 协定,比980PRO的1.3c还要新 。 固然是DRAMLess无外置DRAM缓存设计,但主控内集成有 定然容量的SRAM缓存,所以依旧具备写入缓存 性能,不会对写入寿命产生任何不利影响, 等同容量型号的TBW指标和980PRO持平 。

关于写入 长久度指标,三星采纳的是行业 标准的JESD218 标准,写入量统计的是主机写入总量,而非闪存写入量,所以不能直接同闪存擦写(PE)次数挂钩 。

Smartmontools信息 鉴别:

Smartmontools是一个开源工具软件, 能够 鉴别NVMe固态硬盘的温度 制约信息以及APST预设,这些信息同NVMe固态硬盘的节能及热治理策略有关,下文中会有进一步的解读和测试 。

NVMe在进展的过程中不停加入各种先进节能和热治理 特点,通过smartmontools和AIDA64对三星980的 鉴别 后果 整顿如下 。

三星将在3月份推出Magician工具箱的6.3版本,除了 支撑三星980之外还将添加“全功率模式”,可在散热条件同意的状况下 开释NVMe SSD的全部性能 。我们进行测评期间6.3工具箱尚未推出,不过在 扩充测试中我们将通过 批改注册表的 模式手动 模仿全功率模式 性能,并测定其 动机 。

基准测试

基准测试1: 实际带宽测试

在测试之前首先来对照一下当前常见的DRAMLess无外置缓存NVMe固态硬盘的 实际性能,数据 起源为各自官网 。不难看出,三星980的性能规格是最高的,不只超脱于主流NVMe SSD之外,更是追上了不少带有DRAM缓存的PCIe 3.0接口高端旗舰型号 。

三星980的性能指标是以IOMeter 1.1进行测试的,为了测试容易,多数朋友会用CrystalDiskMark来 测验 。我们需求 使用CrystalDiskMark,并对测试参数进行一些 批改,顺序读写的队列深度加大到128,4K随机读写 批改为Q32T16,即可得到以下 成就:顺序读取3573.6MB/s,顺序写入2992.5MB/s, 根本达到官标3500/3000 MB/s性能指标 。

4K队列随机读写带宽换算后相当于514450/474700 IOPS, 根本达到官标的500K/480K IOPS指标 。4K单线程随机读写带宽换算后相当于18633/69950 IOPS,超过官标的17K/54K IOPS指标 。

基准测试2:PCMark 8测试

三星980在PCMark 8存储性能测试中 获得5199分,这一 成就甚至 超过了PCIe 4.0接口的980PRO(无论是在AMD还是Intel平台下) 。EVO系列在性能测试中 超过PRO系列的一幕 仿佛在这里重演了,其中的 要害自然是SLC缓存算法的 变迁,后续会有具体 综合 。

接下来依旧是DRAMLess无外置缓存NVMe SSD的横向对照,以下对照数据均源自PCEVA测评室,系 雷同测试平台下测得,均为1TB容量 。

三星980依旧是 出类拔萃的存在 。毕竟连自家大哥980PRO都被 战胜了,在这种对照中自然是毫无悬念地横扫对手, 其余主控 彻底不可能有赢的机会 。

基准测试3:PCMark 10 完全系统盘基准

PCMark 10 完全系统盘基准针对当代最新固态硬盘的 宽泛测试,涵盖了系统开机启动、Adobe设计套件 利用、Office办公套件 利用、图片/ISO文件拷贝复制、多个游戏加载过程等测试内容 。测试需求至少80GB的硬盘空间,单次测试产生的写入量达到204GB,复杂度超过了PCMark 8存储测试 。在该测试中三星980同样 超过了全平台下的三星980PRO测试 成就 。

因为慧荣SM2263XT 1TB的数据暂缺,这次我们加入一个跨级选手——铠侠RD10 1TB(定制版群联PS5012-E12S主控,有DRAM缓存), 后果三星980依旧轻松战胜全部对手 。

从上边两个PCMark有用性能测试来看,三星980都 施展出了 超过一般PCIe 3.0旗舰级NVMe固态硬盘的性能,这也使得我们很难通过这些测试给出它的定位 。

基准测试4:温度压力测试

三星980具备两个温度传感器,Drive Temperature温度数据来自闪存颗粒,也是CrystalDiskInfo和工具箱软件直接 展示的温度 。Drive Temperature 2第二温度需求 使用HWiNFO64等软件读取,它是主控的温度数据 。

多数状况下主控温度都比闪存温度更高,但与此同时,主控也比闪存更能耐受高温 。三星980的82度温控阈值是针对闪存温度而设的,主控则能 承受高于100度的高温 。三星980 使用单颗NAND闪存颗粒,闪存与主控 充足拉开间距,有利于削减主控发热对闪存的影响,减低过热限速的 产生几率 。

本测试在关闭 所有SSD节能 特点、无 积极散热措施的条件下进行,测试时室温23度 。温度压力测试 使用IOMeter进行,测试 步骤为128KB QD128T1顺序读取,每秒记录 。利用HWiNFO64监控温度 变迁 。在延续满载超过30分钟之后,三星980的闪存温度传感器读数为70度, 间隔82度 制约尚有很大 间隔,未 波及温度上限 。测试中主控最高温度111度 。

IOMeter记录的读取速度数据也表明,测试过程中没有过热限速事件 产生 。

从测试来看,三星980的温度操纵 体现十分出众 。依据三星的 材料,主控表面的镀镍层 能够将主控温度减低5度左右 。位于PCB 反面的复合材质标签则能起到散热片的作用,重点为NAND闪存散热 。

除了优异的散热 效劳,三星还改良了温度操纵算法,在动态过热 掩护启动的状态下,三星980 能够提供比970EVO更 巩固的读取性能 。写入方面,因为TurboWrite缓存容量的增大,三星980能在缓存用尽前写入更多的数据,并在后续写入过程中具备更低的工作温度(-50%) 。

基准测试4:HMB影响测试

三星980 使用了DRAMLess无缓存设计,同时 支撑HMB主机内存缓冲 性能,最多可利用64MB的主机内存空间 存放闪存映射表,从而 遍及SSD的随机存取性能 。

HMB是从NVMe 1.2 协定开始引入的一项 性能,当前已经得到Windows、Linux等主流操作系统的 支撑 。 固然980是三星首款采纳HMB技术的固态硬盘,但这项技术已经在长 工夫 利用中得到了大量验证,牢靠性兼容性都得到了 充足保障 。

通过 nvme-hmb工具 能够 鉴别到三星980固件 支撑16MB到64MB容量的HMB主机共享缓存 。而64MB也是微软stornvme驱动 支撑的HMB容量上限 。

通过在IOMeter中采纳不同的测试 规模并进行4KB QD1随机读取, 能够探测出三星980通过HMB 能够直接治理的闪存容量是64GB 。超出后就需求同闪存中存储的 完全FTL表进行 交换,进而影响随机存取性能 。

这是没有外置DRAM缓存的天然 制约,HMB也 无奈 彻底 补偿,兴许这是三星980 无奈 获得EVO后缀的一个缘由 。因为 使用了3D TLC而非3D QLC闪存,所以它也不会成为980QVO 。

进阶测试

进阶测试 名目1:节能和全功率模式

NVMe固态硬盘 支撑APST自动电源状态转换和PCIE ASPM链路节能两种省电 性能 。在电脑系统中固态硬盘所占的功耗并不高,引入诸多节能 性能重要是为了尽可能地 延伸笔记本电池续航 工夫,以及在被动散热条件下尽可能减低待机温度,从而为突发读写 运动提供 宽裕的温度 回升空间,尽可能削减过热限速 景象 。下图是Windows 10不同电源 方案中有关APST的预设,包含空暇超时和延迟 束缚两 部分,前者决定空暇时段超过 定然时长后就 能够让NVMe固态硬盘进入PS省电状态,后者则决定能进入的PS状态深度 。

通过smartmontools 查问 后果我们 能够晓得,三星980具备5种电源状态,其中PS1节能状态的进入和退出延迟预设都是0,这 象征着 即便在Windows中 取舍高性能电源 方案,三星980依旧会在空暇时自动进入PS1节能状态;在 均衡电源 方案下,三星980更是会在空暇时自动进入最深度的PS4节能状态,会对突发读写性能产生十分 定然影响 。

关于 广泛装备M.2散热片的台式电脑来说,省电 性能是 无须要的,彻底禁用他们 能够让NVMe固态硬盘始终提供最佳性能 。三星的数据是全功率模式 能够令三星980的PCMark 10 成就 晋升5%左右 。

三星将在本月内推出6.3版本的Magician工具箱,添加全功率模式 性能 。不过PCEVA在日常测评中默许是关闭全部节能选项的,等效于全功率模式 。通过对照 能够发现,关闭节能后在PCMark 10 完全系统盘基准测试中 成就可 晋升2%到3% 。

PCMark 8存储性能测试,APST的影响大概在3%,ASPM 几乎没有影响 。

我们 提议在笔记本上 维持默许设置 使用,在台式机上配合M.2散热片 使用时可 取舍 打开“全功率模式” 。

进阶测试 名目2:数据 迁徙软件

不同于新版工具箱和全功率模式需求期待,下面提到的系统 迁徙 性能是当前就可 使用的 。从三星SSD官网下载Data Migration软件并安装,可将当前系统盘 迁徙至新增的三星980固态硬盘当中 。

笔者利用UEFI 疏导的系统盘进行了测试,点击“开始”按钮,软件会 揭示将已经 打开的 其余软件尽可能关闭,数据 迁徙 实现后电脑会在20秒后自动关机 。这里之所以要用“ 迁徙”而不是“克隆”,是因为接下来再次手动开机时原有系统盘的启动项就会从 疏导菜单中消逝 。进入系统后 打开磁盘治理 能够发现原有系统盘已经因磁盘签名 摩擦而自动脱机 。

Data Migration不得不将 其余SSD中的系统 迁徙到三星固态硬盘,反之则不 支撑,所以这是一个单向的“ 迁徙”操作 。 能够借助PartedMagic等软件对原有系统盘的分区进行 解决,从而再一次对其利用 。

进阶测试 名目3:SLC缓存测试

三星980采纳了 加强智能TurboWrite 2.0技术,SLC写入缓存容量相比970EVO最高 晋升5.6倍(500GB型号) 。关于本次测试的980 1TB来说,空盘状态下它 占有大概160GB写入缓存 。因为测试区块大小等多方面缘由,HD Tach测试中的读写速度不精确,但缓存容量大体是体现出来了 。

接下来通过PartedMagic对三星980进行安全擦除,再一次 构建分区并 格局化 。利用IOMeter向盘内填充466GB的不可压缩数据, 通过 充足的空暇歇息之后利用HDTune进行文件基准测试,首次测试测得可用SLC缓存容量约30GB 。

以上测试 注明980 1TB的160GB智能缓存并不会在空暇时进行 开释,这不只仅是出于耐用性方面的考量,超大容量的缓存 开释需求较长的 工夫,而 开释过程会影响SSD 使用性能 。三星980 1TB的OP容量为93GB,依照3:1比例,正好对应31GB的SLC缓存容量 。也便是说首次HDTune文件基准测试,首先写入的是OP预留空间里的位置 。

在第一次HDTune文件基准测试 结束后, 充足闲置让SSD有 工夫执行 后盾 保护 使命 。之后进行的第二次HDTune文件基准测试 后果显示,三星980 1TB的可用SLC写入缓存容量 晋升到超过60GB 。

同样的 模式执行第三次HDTune文件基准测试,可用SLC写入缓存容量 晋升至超过90GB 。

在此之后SLC缓存的容量就不再 变迁 。在50%盘内空间 使用率条件下能提供这样容量的SLC缓存空间 能够说是十分 宽裕的 。

接下来进行CrystalDiskMark测试, 能够看到此时要比空盘时的 成就略有下滑 。

不过当第二次 反复测试,或者重启一下电脑后首次测试时,得到的便是和空盘时 彻底一样的 成就:

这两份测试 成就体现的是HMB主机内存缓冲 性能的作用,因为微软的 制约当前HMB不得不为DRAMLess NVMe SSD提供64MB容量的共享缓存,对应64GB的闪存空间 。第一次CrystalDiskMark测试时HMB缓存中存储了HDTune测试中 使用的对应 其余闪存位置的FTL,所以CrystalDiskMark 成就较低 。而电脑重启后HMB缓存将会清空,在CrystalDiskMark的测试 预备阶段会首先写入数据 构建测试文件,这个过程中对应闪存位置的FTL被存储到HMB缓存中,所以第二次CrystalDiskMark 能够 施展出和空盘时 雷同的高性能 。

因为HMB 能够治理至多64GB的闪存空间,在50%盘内空间 使用率条件下,PCMark 8存储测试 能够 获得和空盘时一样的5119分 。

这个 成就已经 超过了 占有DRAM缓存的三星980PRO(同平台测试),这是因为三星980不会 踊跃执行空暇时段缓存 开释,PCMark 8在测试开始前写入到盘内的测试文件 通过程序预设的30秒空暇之后依旧是以SLC 状态存储在NAND闪存当中,读取延迟比TLC 状态更低,性能更强 。980用SLC Cache打980PRO的TLC,自然 能够获胜 。假如不是因为HMB缓存的效率不如物理缓存的缘由,三星980的 成就还会更高一些 。

PCMark 10 完全系统盘基准测试的测试 后果依旧 支撑三星980在半盘条件下具备和空盘时一样的超高 使用性能 。

这里特别要 注明,已经买了980PRO的小 搭档 无须灰心,DRAM缓存和PCIe 4.0卖不了吃亏卖不了 受骗,980PRO的综合性能 确定是比980更强的 。只是980在执行个别 反复性工作时 能够利用SLC缓存猎取一些不对称优势 。

进阶测试 名目4:4KB QD32 随机写入离散度测试

无文件系统下 使用IOMeter进行128K QD32 延续写入1小时 。 160GB容量的SLC缓存用尽之后,写入速度从缺乏500MB/s开始分阶段逐步 晋升,测试 结束时已 复原到970MB/s左右 。

结束后空暇15分钟, 而后改用4K QD32随机写入10000秒并每秒记录 。从第一次尝试的5000到后来再一次填盘并翻倍加码到10000秒,我们 仿佛仍未见到三星980彻底进入 巩固态 。

这颗三星PABLO主控 确切很强,但面对DRAMLess无外置DRAM缓存和动态SLC缓存两大不利因素,其离散度 体现自然没 步骤做到出众 。这也使我们必须认清980并非旗舰级产品的 事实, 只管在家用日常 利用情景中 体现出众,但它并不 合适重负载写入 利用 。

进阶测试 名目5:PCMARK 8 扩充存储测试之性能 统一性 部分( 巩固态家用环境性能)

这个测试重要是给家用最 顽劣环境下的性能参考(全盘不留任何 残余空间,禁用了Windows文件系统缓存跑纯RAW模式) 。

不同主控固件有着不同的优化方向,三星980 确切不 合适重负载 利用,这类工作还是交给980PRO来做吧 。

总结

在手机领域,青春版 象征着大众 能够 承受的价格、相比旗舰机型更高的性价比, 固然在性能上和旗舰机型会有一些差距,一些 性能 特点不可幸免地需求做减法,但消费者体验的并未缩水 。

本次测评的三星980固态硬盘没有采纳旗舰980PRO所采纳的最新PCIe 4.0接口,但主控采纳崭新设计, 支撑NVMe 1.4 协定、闪存 使用和980PRO同款的新一代1xx层 重叠V-NAND闪存,利用1200MT高速闪存接口实现了PCIe 3.0接口下的全速读写(3500/3000 MB/s) 。三星在980中首次 使用改良后的TurboWrite算法,实现了动态SLC缓存 。多重优化的热传导 特点使得三星980 能够很好地适应散热条件 顽劣的笔记本环境,而关于 占有M.2散热片的台式机消费者,三星提供了“全功率模式”同意其 开释全部性能 后劲 。

总的来说,笔者在三星980测试过程中的 情绪是十分愉悦的,相信大家假如将其用在办公、家用或游戏娱乐方面的话会有一个十分不错的体验 。